【摘要】：本文首先運(yùn)用有限元軟件ABAQUS對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)中的試驗(yàn)進(jìn)行了模擬分析,通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果和軟件計(jì)算結(jié)果以此來(lái)證明建模方法的正確性。然后建立不等肢L形鋼管混凝土柱的三維有限元模型,分析其在偏壓作用下的極限承載力、工作機(jī)理和破壞形態(tài),證明了平均應(yīng)變的平截面假定的適用性,得到了不等肢L形鋼管混凝土柱在偏壓作用下的撓曲線形態(tài)。在以上基礎(chǔ)上,采用纖維模型法編寫了不等肢L形偏壓構(gòu)件的軸力—撓度程序和正截面承載力計(jì)算程序,得到了不等肢L形偏壓構(gòu)件的N-U_m曲線和N-M相關(guān)曲線以及M_x-M_y相關(guān)曲線。運(yùn)用以上程序?qū)形偏壓構(gòu)件的極限承載力進(jìn)行了計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果與已有試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證程序計(jì)算的準(zhǔn)確性。利用正截面承載力計(jì)算程序分析了截面肢長(zhǎng)比、荷載角、軸壓比、鋼材屈服強(qiáng)度、混凝土抗壓強(qiáng)度以及鋼管管壁厚度對(duì)N-M相關(guān)曲線和M_x-M_y相關(guān)曲線的影響。利用軸力—撓度程序分析了截面肢長(zhǎng)比對(duì)N-U_m曲線的影響。
【圖文】：

圖 2-6 構(gòu)件模型圖2.4.2 網(wǎng)格劃分網(wǎng)格的劃分對(duì)有限元計(jì)算結(jié)果非常重要，網(wǎng)格劃分較粗計(jì)算速度快，但是精度不高，與精確解差距較大。網(wǎng)格劃分太細(xì)雖然計(jì)算精度較高，但計(jì)算速度慢，，需要占用計(jì)算機(jī)的資源較大，計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)。因此，合適的網(wǎng)格尺寸需權(quán)衡計(jì)算精度、計(jì)算時(shí)間、計(jì)算機(jī)資源等多方面因素，經(jīng)一步步試算確定。在試算過(guò)程中一般先劃分較粗網(wǎng)格進(jìn)行計(jì)算，然后細(xì)化網(wǎng)格后再進(jìn)行計(jì)算，將兩次計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，重復(fù)以上過(guò)程直到相鄰兩次計(jì)算結(jié)果相差在 1%下。網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖2-7 所示。本文中鋼管采用四節(jié)點(diǎn)縮減積分的殼單元（S4R），在 ABAQUS 屬性模塊中沿著殼厚度方向采用 9 個(gè)積分點(diǎn)的 Simpson 積分，核心混凝土和端部蓋板采用八節(jié)點(diǎn)縮減積分的實(shí)體單元（C3D8R）

繞 z 軸扭轉(zhuǎn)的自由度zUR 和繞 x 軸彎曲的自由度xUR （因?yàn)橐M的是單向壓彎荷載）。如圖2-8 中 RP-1、RP-2 所示。圖 2-8 構(gòu)件的邊界條件2.5 單元破壞準(zhǔn)則2.5.1 混凝土的破壞準(zhǔn)則
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU398.9

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